
一、單選題
1.過兩點(diǎn)的直線的傾斜角是135°,則等于( )
A.2B.C.3D.
【答案】D
【分析】根據(jù)直線的斜率概念,結(jié)合斜率的定義和斜率公式,即可求解.
【詳解】因?yàn)樾甭?,所以,?
故選:D.
2.圓與圓的位置關(guān)系是( )
A.相交B.內(nèi)切C.外切D.外離
【答案】C
【分析】根據(jù)兩圓的方程確定圓心坐標(biāo)和半徑,判斷圓心距離和兩圓半徑的關(guān)系,即可知圓的位置關(guān)系.
【詳解】由題設(shè),,,
∴,;,,
∴,故兩圓相切.
故選:C
3.設(shè),若直線與直線平行,則的值為( )
A.B.C.或D.
【答案】C
【分析】根據(jù)直線的一般式判斷平行的條件進(jìn)行計(jì)算.
【詳解】時(shí),容易驗(yàn)證兩直線不平行,當(dāng)時(shí),根據(jù)兩直線平行的條件可知:,解得或.
故選:C.
4.已知點(diǎn)A,B,C的坐標(biāo)分別為(0,1,0),(-1,0,-1),(2,1,1),點(diǎn)P的坐標(biāo)是(x,0,y),若PA⊥平面ABC,則點(diǎn)P的坐標(biāo)是( )
A.(-1,0,2)B.(1,0,2)
C.(1,0,-2)D.(-1,0,-2)
【答案】A
【分析】由題意可得,,的坐標(biāo),再由PA⊥平面ABC,得,,即有,,由兩向量垂直數(shù)量積為0,列出方程求解即可.
【詳解】解:由題意可得,,,
又因?yàn)镻A⊥平面ABC,
,平面ABC,
所以,,
即,,
所以,
即,解得,
所以點(diǎn)P的坐標(biāo).
故選:A.
5.已知焦點(diǎn)在x軸上的橢圓的方程為,隨著a的增大該橢圓的形狀
A.越扁B.越接近于圓C.先接近于圓后越扁D.先越扁后接近于圓
【答案】B
【分析】首先根據(jù)橢圓成立的條件求出的取值范圍,進(jìn)一步利用函數(shù)的單調(diào)性求出橢圓的離心率的變化規(guī)律,最后確定結(jié)果.
【詳解】解:依題意有解得,橢圓的離心率,令,容易判斷在上單調(diào)遞減,則,于是,當(dāng)a越來越大時(shí),e越來越趨近于0,橢圓越來越接近于圓.
故選:B
【點(diǎn)睛】本題考查的知識(shí)要點(diǎn):橢圓成立的條件,橢圓中、、的關(guān)系及函數(shù)的性質(zhì)的應(yīng)用.屬于中檔題.
6.已知空間向量,,下列結(jié)論不正確的是( )
A.若直線的方向向量為,平面的法向量為,且,則實(shí)數(shù)
B.,夾角的余弦值為
C.
D.在上的投影向量為
【答案】C
【分析】對(duì)于A,利用的方向向量為平面的法向量共線,即可判斷;對(duì)于B,利用向量的數(shù)量積公式計(jì)算即可;對(duì)于C,計(jì)算出,利用模長公式計(jì)算;對(duì)于D ,利用在上的投影向量為計(jì)算即可.
【詳解】對(duì)于A,因?yàn)?,所以,則,解得,故A正確;
對(duì)于B,因?yàn)椋?br>所以,,設(shè)與的夾角為,
則,故B正確;
對(duì)于C,,,故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,在上的投影向量為,
故D正確.
故選:C.
7.材料一:已知三角形三邊長分別為,則三角形的面積為,其中.這個(gè)公式被稱為海倫一秦九韶公式.材料二:阿波羅尼奧斯(Apllnius)在《圓錐曲線論》中提出橢圓定義:我們把平面內(nèi)與兩個(gè)定點(diǎn)的距離的和等于常數(shù)(大于)的點(diǎn)的軌跡叫做橢圓.根據(jù)材料一或材料二解答:已知中,,則面積的最大值為( )
A.6B.10C.12D.2
【答案】C
【分析】用材料一:根據(jù)海倫-秦九韶公式化簡得,再利用基本不等式求最值.
用材料二:寫出橢圓方程,根據(jù)(為到的距離),可知當(dāng)點(diǎn)位于短軸的頂點(diǎn)時(shí),可取到面積的最大值,通過計(jì)算即可求解.
【詳解】用材料一:根據(jù)海倫-秦九韶公式,,其中,
由題意,可知,,,且,
故,
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等號(hào).
用材料二:以的中點(diǎn)為原點(diǎn),所在直線為軸,的垂直平分線為軸,
由橢圓的定義易知,橢圓方程為,
所以面積(為到的距離),,
可知當(dāng)點(diǎn)位于短軸的頂點(diǎn)時(shí),取到最大值為4,
所以,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào).
故選:C.
8.動(dòng)直線與拋物線:相交于兩點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),若,則的最大值為( )
A.B.8C.16D.24
【答案】C
【分析】由題可得點(diǎn)是的中點(diǎn),進(jìn)而可得,然后通過換元,利用二次函數(shù)的性質(zhì)即得.
【詳解】由題可得,
∴,即點(diǎn)是的中點(diǎn),
故,
∴,
設(shè),則,
令,則,其對(duì)稱軸為,
當(dāng)時(shí),,
.
故選:C.
二、多選題
9.已知直線,則( )
A.在軸上的截距為2B.
C.的交點(diǎn)坐標(biāo)為D.之間的距離為
【答案】BC
【分析】選項(xiàng)A:令,求在軸上的截距;
選項(xiàng)B:根據(jù)直線垂直對(duì)應(yīng)系數(shù)關(guān)系求解;
選項(xiàng)C:解方程組求解;
選項(xiàng)D:根據(jù)兩平行線間距離求解;
【詳解】令 ,易得在軸上的截距為,A錯(cuò)誤.
由,得,B正確.
由得所以的交點(diǎn)坐標(biāo)為,C正確.
易得,則之間的距離為,D錯(cuò)誤.
故選:BC.
10.下列關(guān)于空間向量的命題中,正確的有( )
A.直線的方向向量,平面的法向量是,則;
B.若非零向量滿足,則有;
C.若是空間的一組基底,且,則四點(diǎn)共面;
D.若是空間的一組基底,則向量也是空間一組基底;
【答案】CD
【分析】利用空間向量基底的概念與向量和向量間的位置關(guān)系逐項(xiàng)判斷即可.
【詳解】對(duì)于A:因?yàn)?,所以,又因?yàn)闉橹本€的方向向量,為平面的法向量,所以,故A錯(cuò)誤;
對(duì)于B:若非零向量滿足,則和的關(guān)系不確定,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C:若,,是空間的一組基底,且,則,即,可得A,B,C,D四點(diǎn)共面,故C正確;
對(duì)于D:因?yàn)?,,是空間的一組基底,所以對(duì)于空間中的任意一個(gè)向量,存在唯一的實(shí)數(shù)組,使,所以向量,,也是空間一組基底,故D正確,
故選:CD.
11.已知曲線C的方程為,則( )
A.當(dāng)時(shí),曲線C為圓
B.當(dāng)時(shí),曲線C為雙曲線,其漸近線方程為
C.當(dāng)時(shí),曲線C表示焦點(diǎn)在x軸上的橢圓
D.不存在實(shí)數(shù)m使得曲線C為雙曲線,其離心率為
【答案】ABD
【分析】根據(jù)給定的方程,利用選項(xiàng)中的條件計(jì)算判斷A,B,C;否定結(jié)論,導(dǎo)出矛盾判斷D作答.
【詳解】在曲線C的方程中,且,
對(duì)于A,當(dāng)時(shí),曲線C的方程為,曲線C是原點(diǎn)為圓心,為半徑的圓,A正確;
對(duì)于B,當(dāng)時(shí),曲線C的方程為,曲線C是雙曲線,其漸近線方程為,B正確;
對(duì)于C,由選項(xiàng)B知,當(dāng)時(shí),曲線C:是雙曲線,C不正確;
對(duì)于D,假定存在實(shí)數(shù)m使得曲線C為雙曲線,其離心率為,
則有,且,顯然無解,
所以不存在實(shí)數(shù)m使得曲線C為雙曲線,其離心率為,D正確.
故選:ABD
12.已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,,為橢圓C上一動(dòng)點(diǎn),則下列結(jié)論中正確的是( )
A.的面積的最大值為
B.以線段為直徑的圓與直線相切
C.恒成立
D.若,,為一個(gè)直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn),則點(diǎn)P的縱坐標(biāo)為
【答案】BCD
【分析】對(duì)A,根據(jù)面積表達(dá)式得到點(diǎn)位于上下頂點(diǎn)時(shí)三角形面積最大,對(duì)B,利用幾何法即可判斷直線與圓的關(guān)系,對(duì)C,設(shè),寫出向量數(shù)量積的表達(dá)式即可判斷,對(duì)D,分類討論即可.
【詳解】對(duì)A,,則,
由圖得,
顯然當(dāng)點(diǎn)位于橢圓上下頂點(diǎn)時(shí),的面積的最大值,最大值為,故A錯(cuò)誤;
對(duì)B,以線段為直徑的圓的圓心為,半徑,
則圓心到直線的距離,故直線與圓相切,故B正確;
對(duì)C,設(shè),則,且,則,
,,
則
,故C正確;
對(duì)D,由C選項(xiàng)知,
則,則,
若,令,則有,解得,
同理若,令,則有,解得,故D正確.
故選:BCD.
三、填空題
13.若直線被圓截得的線段長為2,則實(shí)數(shù) .
【答案】
【分析】根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式及弦長公式即得.
【詳解】由,可知圓心為,半徑為3,又直線,
所以圓心到直線的距離為,
所以,
解得,即.
故答案為:.
14.在正方體中,為的中點(diǎn),則異面直線與所成角的余弦值為 .
【答案】
【分析】建立空間直角坐標(biāo)系,寫出對(duì)應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo),利用空間向量的數(shù)量積計(jì)算即可.
【詳解】
不妨設(shè)正方體棱長為2,以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),為軸,為軸,為軸
建立空間直角坐標(biāo)系,則,
則,.
故答案為:.
15.設(shè)為拋物線的焦點(diǎn),,,為該拋物線上不同的三點(diǎn),若,為坐標(biāo)原點(diǎn),則 .
【答案】14
【分析】解:設(shè),,,根據(jù),得到,再利用拋物線的定義求解.
【詳解】解:設(shè),,,
易知,,
則,,.
因?yàn)?,所以?br>即.
由拋物線的定義可得,,,
所以.
故答案為:14
16.如圖,分別是橢圓的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)P 是以為直徑的圓與橢圓在第一象限內(nèi)的一個(gè)交點(diǎn),延長與橢圓交于點(diǎn)Q,若,則直線的斜率為
【答案】
【分析】根據(jù)橢圓的定義及直徑所對(duì)的圓周角等于,利用勾股定理及銳角三角函數(shù)的定義,結(jié)合三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式及斜率的定義即可求解.
【詳解】連接,如圖所示
設(shè)則,
由橢圓的定義得
所以
在中,,
所以,即,整理得,
所以,
所以直線的斜率為.
故答案為:.
四、解答題
17.如圖,在平行六面體ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=5,AD=3,AA1=4,∠DAB=90°,∠BAA1=∠DAA1=60°,設(shè),,.
(1)用,,表示;
(2)求AC1的長.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由空間向量加法法則得,由此能求出結(jié)果.
(2)由即可求出AC1的長.
【詳解】(1)在平行六面體ABCD﹣A1B1C1D1中,
,,,
.
(2)AB=5,AD=3,AA1=4,∠DAB=90°,∠BAA1=∠DAA1=60°,
.
.
AC1的長||.
18.已知雙曲線的漸近線方程為,其右焦點(diǎn)到漸近線的距離為,點(diǎn)為雙曲線右支上一動(dòng)點(diǎn).
(1)求雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)求的最小值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用給定條件可得,再利用焦點(diǎn)到漸近線距離求出c即可計(jì)算作答.
(2)由(1)可得,求出,的坐標(biāo),再用數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算結(jié)合二次函數(shù)性質(zhì)計(jì)算作答.
【詳解】(1)因雙曲線的漸近線,則,
而右焦點(diǎn)到的距離為,則,解得:,又,于是得,
所以雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)由(1)知,,,,,
則,
所以當(dāng)時(shí).取得最小值為.
19.已知圓:和:.
(1)求圓和圓的公共弦所在直線的方程和公共弦長;
(2)求過點(diǎn)且與圓相切的直線方程.
【答案】(1)圓和圓的公共弦所在直線的方程為:,弦長為.
(2)或
【分析】(1)將兩圓作差可得公共弦方程,再利用垂徑定理即可求解公共弦長;
(2)當(dāng)直線斜率不存在時(shí)符合題意,當(dāng)直線斜率存在時(shí),設(shè)其方程,利用圓心到直線的距離等于半徑即可求解.
【詳解】(1)由題意可知:將兩圓方程相減可得:,
也即,故圓和圓的公共弦所在直線的方程為,
圓:可化為,
圓心坐標(biāo),半徑,
由點(diǎn)到直線的距離公式可得:
到公共弦的距離,
由垂徑定理可知:公共弦長,
(2)由(1)知:圓: ,
圓心坐標(biāo),半徑,
過點(diǎn)作圓的切線方程,當(dāng)切線斜率不存在時(shí),切線方程為;
當(dāng)切線斜率存在時(shí),設(shè)切線方程為,也即,
由點(diǎn)到直線的距離公式可得:,
解得:,所以此時(shí)切線方程為:,
綜上:過點(diǎn)且與圓相切的直線方程為或.
20.直線交拋物線于、兩點(diǎn),線段中點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,拋物線的焦點(diǎn)到軸的距離為.
(1)求拋物線方程;
(2)設(shè)拋物線與軸交于點(diǎn),求的面積.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根據(jù)拋物線的焦點(diǎn)到軸的距離求出的值,即可得出拋物線的方程;
(2)分析可知,將直線與拋物線的方程聯(lián)立,根據(jù)求出的取值范圍,根據(jù)線段中點(diǎn)的橫坐標(biāo)為求出的值,列出韋達(dá)定理,利用弦長公式可求得的值,求出點(diǎn)到直線的距離,利用三角形的面積公式可求得的面積.
【詳解】(1)解:拋物線的焦點(diǎn)為,
因?yàn)閽佄锞€的焦點(diǎn)到軸的距離為,則,可得,
所以,拋物線的方程為.
(2)解:若,則直線與拋物線只有一個(gè)交點(diǎn),不合乎題意,則,
設(shè)點(diǎn)、,聯(lián)立,可得,
,解得,
因?yàn)榫€段中點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,則,整理可得,
又因?yàn)?,解得?br>易知拋物線交軸于點(diǎn),則有,可得,
由韋達(dá)定理可得,,
由弦長公式可得,
原點(diǎn)到直線的距離為,
所以,.
21.如圖,在四棱錐中,底面是直角梯形,,點(diǎn)是的中點(diǎn).
(1)證明:平面平面;
(2)若直線與平面所成角的正弦值為,求平面與平面所成角的余弦值.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【分析】(1)由線面垂直的性質(zhì)定理得,再根據(jù)勾股定理得,從而利用線面垂直的判定定理得平面,從而利用面面垂直的判定定理證明即可;
(2)根據(jù)線面角的定義及正弦值求得邊長,然后建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量法求得兩個(gè)平面所成角的余弦值.
【詳解】(1)平面平面,.
,由且是直角梯形,
,
即,.
平面平面,平面.
平面,平面平面.
(2)平面平面,.
又,平面平面,平面,
即為直線與平面所成角.
,,則,
取的中點(diǎn),連接,以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),
分別以為軸?軸?軸正方向,建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,
則,
,
設(shè)為平面的法向量,則,
令,得,得,
設(shè)為平面的法向量,
則,令,則,得.
.
平面與平面所成角的余弦值的余弦值為.
22.橢圓E的中心為坐標(biāo)原點(diǎn),坐標(biāo)軸為對(duì)稱軸,左、右頂點(diǎn)分別為,,點(diǎn)在橢圓E上.
(1)求橢圓E的方程.
(2)過點(diǎn)的直線l與橢圓E交于P,Q兩點(diǎn)(異于點(diǎn)A,B),記直線AP與直線BQ交于點(diǎn)M,試問點(diǎn)M是否在一條定直線上?若是,求出該定直線方程;若不是,請(qǐng)說明理由.
【答案】(1)
(2)點(diǎn)M在定直線上
【分析】(1)根據(jù)左右頂點(diǎn)及點(diǎn)在橢圓上列式求解寫書橢圓方程即可;
(2)先設(shè)直線方程再聯(lián)立方程組求韋達(dá)定理,再求兩個(gè)直線的交點(diǎn),確定交點(diǎn)橫坐標(biāo)即得.
【詳解】(1)設(shè)橢圓E的方程為.
則,解得,
故橢圓E的方程為.
(2)依題可設(shè)直線l的方程為,,,.
聯(lián)立方程組,整理得,
則,
直線AP的方程為,直線BQ的方程為,
聯(lián)立方程組,得
由,得,得.
所以.
故點(diǎn)M在定直線上.
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